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新規な超音波エコー信号処理によるＨＩＦＵ治療効果判定とＨＩＦＵ治療システムの研究

基于新型超声回波信号处理的HIFU治疗效果判定及HIFU治疗系统研究

基本信息

批准号：
13J03112
负责人：
高木亮
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、超音波診断画像（B-mode像）を構成する超音波の送受波信号をもとに、HIFU治療によって生じる温度上昇とそれに伴う治療領域の判定をリアルタイムに行う、超音波モニタリングシステムを構築することである。HIFU治療の熱変性を超音波信号のみで行うため、本研究では異なる時間の超音波画像間の相互相関分布（相関マップ）をとることにより評価する方法を提案した。現在の超音波ガイドHIFU治療において、HIFUの高強度超音波成分とイメージング用の低強度超音波成分との干渉を避けるため、一旦HIFU照射を止めて超音波画像を取得し、治療部位のモニタリングを行っている。しかし現状の方法では、HIFU照射時の1msスケールの組織変化をモニタリングすることができない。つまり現状の方法では本当の意味でのリアルタイムな組織変化をモニタリングすることができない。そこで、私はHIFU照射を止めることなく超音波画像を取得し、HIFU成分のみを除去する新手法を提案した。具体的には、超音波画像が構成される（ビームフォーミング）前のデータからHIFU成分の信号を取り除く信号処理を行うことにより、組織成分の信号は残したままHIFU成分のみを除去することに成功した。さらにHIFU成分のみを除去した超音波画像から先に述べた相関マップを作成し、HIFU治療による加熱凝固領域の推定にも成功した。この新手法は、超音波ガイドHIFU治療のリアルタイムモニタリング手法としてリアルタイムに組織の状態を確認できるという点において非常に画期的な方法であり、実用上も有用な方法であると考えられる。

The purpose of this study is to construct an ultrasonic diagnostic image (B-mode image), determine the temperature rise during HIFU treatment, determine the treatment area, and construct an ultrasonic diagnostic image system. This study proposes a method for evaluating the correlation distribution between ultrasound images and thermal characteristics of HIFU. Now the ultrasound is used for HIFU treatment, the high-intensity ultrasound component of HIFU is used for HIFU treatment, and the low-intensity ultrasound component of HIFU is used for HIFU treatment. Once HIFU irradiation is stopped, the ultrasound image is obtained, and the treatment site is processed. The current method is to change the tissue during HIFU irradiation for 1 ms. The method of the present situation is to change the meaning of the original organization. A new method for obtaining and removing HIFU components is proposed. Specifically, before the ultrasonic image is formed, the signal of HIFU component is removed, and the signal of tissue component is removed. The HIFU component is removed and the ultrasonic imaging is performed successfully. The new method is to confirm the status of tissue by ultrasonic therapy, and to use the effective method.